水产微生态制剂的生产及应用.ppt

芽孢杆菌菌落与菌体形态 芽孢杆菌在水产养殖中的应用 第一，有些芽胞杆菌属在鱼虾肠道内、体表上繁殖，形成优势菌群，促进该部位有益细菌生长繁殖，竞争性抑制肠道、体表致病菌繁殖，提高鱼虾免疫力，有效预防疾病。 第二，芽胞杆菌在繁殖过程中大量产生蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶，能迅速降解鱼虾残留饵料和排泄物中蛋白质、淀粉、脂肪等有机物，在池内其他微生物的共同作用下，大部分进一步降解为二氧化碳和水，降低养殖水体富营养化和减少底泥生成。 1）芽孢杆菌对氮、磷沉积的影响：减少底质环境中氮、磷的沉积。 因为，水产养殖往往需要培养优良的浮游单细胞藻类，营造合适的水色。在生产上施肥增加水体的营养盐含量，以培养单细胞藻类。但是，施肥带进的营养盐物质在池底沉积被固定。芽孢杆菌具降解有机物和解氮磷功能，不仅源源不断给单细胞藻类提供营养盐，而且可以避免池底沉积物的富营养化，维持生态平衡。 2）由于芽孢杆菌降解、转化有机物速度快，可以有效改善改善池底缺氧状态，减少硫化物的累积。 3）芽孢杆菌消化酶活性高，具有降解残存饲料、排泄物和生物残体等有机物，矿化营养物质供浮游单细胞藻类生长繁殖。保证了有机物氧化——氨化——硝化——反硝化的正常循环，降低氨氮、亚硝酸盐等有害物质。 缺点 芽孢杆菌生长速度快，能迅速降解养殖池中鱼虾排泄物、残饵、尸体等的有机物。但是，部分芽孢杆菌具有硝酸盐还原能力，能将硝酸盐还原为亚硝酸盐。因此，在水质急剧恶化的养殖水体中使用芽抱杆菌制剂，起初氨氮水平快速降低，亚硝酸随之也降低，但随后水体中亚硝酸盐含量出现反弹。因此，水体中亚硝酸盐含量的反弹，是芽孢杆菌制剂的主要缺点。 耗氧微生物！ 剂型：粉剂或片剂。 培养方式：固体或液体发酵。 菌数：几亿到一万亿不等。 市面上产品：10~200亿/g 益生菌产品关键控制点： 1、优良菌种 2、发酵水平 芽孢杆菌的发酵生产 初始含水量对芽孢产量的影响 初始pH对芽孢产量的影响 Calcium oxide Initial pH Sterilized pH Spores (1010 CFU g-1) 0% 6.74 6.20 10.2 0.5% 8.14 6.75 11.8 1% 8.71 6.92 9.8 1.5% 9.36 7.34 9.3 2% 9.84 7.82 8.0 发酵温度对芽孢产量的影响 固体培养基与发酵条件研究 培养中的芽孢及温度变化曲线 培养48 h菌体显微照片 高密度固体发酵工艺 3、硝化与反硝化细菌 反硝化细菌是指能利用硝酸盐、亚硝酸盐进行反硝化作用的一类微生物的总称。 研究者已经报道反硝化细菌的种类很多,大约有50多个属，130多个种。 （1）反硝化细菌 自然界N循环 反硝化细菌与硝化细菌的作用方式比较 反硝化细菌 硝化细菌 营养方式 异养 自养 生长代时 15～30 分钟 10～20 小时 氧气需求 厌氧 好氧 产物 氮气↑ 硝酸盐 （2）硝化细菌 硝化细菌是一类能降解氨和亚硝酸盐的自养型细菌, 包括亚硝化菌属(Nitrosomonas) 和硝化杆菌属(Nitrobacter) 两个生理亚群，它们归属于一个独立的科—硝化杆菌科。 硝化杆菌科包括九个属,它们分别是：硝化杆菌属(Nitrobacter) 、硝化刺菌属(Nitrospina) 、硝化球菌属(Nitrococcus) 、硝化螺菌属(Nitrospira) 、亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas) 、亚硝化螺菌属(Nitrosospira) 、亚硝化球菌属(Nitrosococcus) 、亚硝化叶菌属(Nitrosolobus) 、亚硝化弧菌属(Nitrosovibrio) 。 硝化细菌的特性 (1) 硝化细菌的自养性：硝化细菌是一种专性化能自养菌，能通过硝化作用利用亚硝态氮获得能量，并且以CO2作为唯一的碳源, 是典型的化能无机营养菌。 (2) 生长速度慢：因硝化细菌由自身合成糖类,这一过程需要相当长的时间，平均代时在10h以上。 (3) 好氧生长，O2 是最终的电子受体。 (4) 形态多样：同一生理亚群中的种类，尽管生理学上具有共同性，但细胞形态多种多样，如球形、杆状、螺旋形等。 (5) 革兰氏阴性，无芽孢。 硝化细菌的作用机理 硝化作用指的是硝化细菌在好氧条件下将NH3氧化为NO2- ，并进一步氧化为NO3- ，从中获得生长所需能源的过程。因此，常讲的硝化作用实际上包括了由亚硝化细菌完成的亚硝化作用和由硝化细菌完成的硝化作用两个阶段。 前一阶段NH3 氧化为NO2-，称为亚硝化作用或氨氧化作用，由亚硝化细菌完成；后一阶段是NO2-氧化为NO3- 的过程，称为硝化作用，由硝化细菌完成。 硝化细菌的分离培养 硝化细菌生长速度较为缓慢, 平均世代一般在以上20h以上。要求首先分离筛选出高效硝化细菌, 并采用有效的